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產(chǎn)品詳細(xì)介紹

FBM202使用位于工廠車(chē)間邊緣的控制器的術(shù)語(yǔ)是“遠(yuǎn)程 I/O”。這些控制器小巧、靈活且堅(jiān)固耐用，具有足夠的數(shù)字 IO 通道，以將工業(yè)設(shè)備使用的多個(gè)高輸入和輸出電壓（標(biāo)稱 24V）轉(zhuǎn)換為控制器使用的較低電壓（<5V）。所示的 IC 非常適合此目的。它是符合 IEC 61131-2 標(biāo)準(zhǔn)、軟件可配置的 4 通道工業(yè)數(shù)字輸出、數(shù)字輸入設(shè)備，可按通道配置為高側(cè) (HS) 開(kāi)關(guān)、推挽 (PP) 驅(qū)動(dòng)器，或類型 1 和 3，或類型 2 數(shù)字輸入（根據(jù)需要）。這意味著如果受控過(guò)程需要重新配置，該單個(gè) IC 可用于為控制器提供 4 個(gè)數(shù)字輸入或 4 個(gè)數(shù)字輸出（或兩者之間的任何組合），并靈活地改變通道方向（僅使用軟件）。該部件的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它有一個(gè) SPI 接口，允許將這些 IC 中的幾個(gè)以菊花鏈形式連接在一起，為控制器提供更多的數(shù)字 IO 通道。該 IC 集成了診斷功能，包括斷線檢測(cè)和 CRC 數(shù)據(jù)錯(cuò)誤檢查，同時(shí) SafeDemagTM功能允許它在用作 DO 時(shí)安全地放電任何數(shù)量的電感負(fù)載。它被在高達(dá) 40V 的電源電壓下運(yùn)行（但可以承受高達(dá) 65V 的瞬態(tài)電壓）以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)健的性能。雖然它非常適合用于小型工廠車(chē)間邊緣（4 通道或更多通道）控制器的設(shè)計(jì)，但它也適用于使用前面描述的控制柜布置的現(xiàn)有控制器。使用此 IC，無(wú)需在工業(yè)過(guò)程發(fā)生變化時(shí)手動(dòng)交換數(shù)字輸入 (DI) 和數(shù)字輸出 (DO) 卡，可以使用軟件對(duì)單個(gè)卡類型進(jìn)行編程以用作 DI 或 DO - 從而節(jié)省空間，簡(jiǎn)化接線并減少系統(tǒng)停機(jī)時(shí)間。

FBMSVH 控制器需要調(diào)整，但當(dāng)它們投放市場(chǎng)時(shí)，并沒(méi)有關(guān)于如何進(jìn)行調(diào)整的明確說(shuō)明。直到 1942 年，調(diào)音都是通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)完成的，當(dāng)時(shí)泰勒儀器公司的 JG Ziegler 和 NB Nichols 發(fā)表了兩種調(diào)音方法。這些調(diào)整規(guī)則適用于相對(duì)于死區(qū)時(shí)間具有非常長(zhǎng)時(shí)間常數(shù)的過(guò)程，以及包含積分過(guò)程的電平控制回路。它們?cè)诎哉{(diào)節(jié)過(guò)程（例如流量、溫度、壓力、速度和成分）的控制回路中效果不佳。自調(diào)節(jié)過(guò)程總是穩(wěn)定在某個(gè)平衡點(diǎn)，這取決于過(guò)程設(shè)計(jì)和控制器輸出；如果控制器輸出設(shè)置為不同的值，過(guò)程將響應(yīng)并穩(wěn)定在新的平衡點(diǎn)。大多數(shù)控制回路都包含自我調(diào)節(jié)過(guò)程，并且已經(jīng)為它們開(kāi)發(fā)了調(diào)整方法。例如，Cohen-Coon 調(diào)整規(guī)則適用于幾乎所有具有自調(diào)節(jié)過(guò)程的控制回路。這些規(guī)則初旨在提供非?？焖俚捻憫?yīng)，但這導(dǎo)致了具有高振蕩響應(yīng)的循環(huán)。通過(guò)對(duì)規(guī)則稍作修改，控制回路仍然可以快速響應(yīng)，但更不容易出現(xiàn)振蕩。今天有超過(guò) 100 種控制器調(diào)整方法，每種方法都旨在實(shí)現(xiàn)特定目標(biāo)。 FBMSVH控制器的輸出由比例、積分和微分控制動(dòng)作的總和組成。PID控制算法有不同的設(shè)計(jì)，包括非交互算法和并行算法。兩者都顯示在圖 3 中。在 PID 控制器中，微分模式提供比 P 或 PI 控制更快的控制動(dòng)作。這減少了干擾的影響并縮短了液位返回其設(shè)所需的時(shí)間。

FOXBORO FBM201D P0922YK 功能塊圖用于以圖形塊形式表示的 PLC 程序。它表示進(jìn)入功能塊的信號(hào)或數(shù)據(jù)流，當(dāng)它在 PLC 邏輯中執(zhí)行時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)輸出。每個(gè)功能塊都已預(yù)先編程以執(zhí)行特定功能，用戶插入輸入和輸出。 plc功能框圖實(shí)例功能塊可以具有標(biāo)準(zhǔn)功能，例如定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、用戶定義的塊以獲得平均值、縮放值、找出小值和大值等。編程更容易，但在與在線解決任何問(wèn)題時(shí)更難可編程控制器。人們看不到單的輸入或輸出被激活，因?yàn)楣δ軌K作為一個(gè)整體工作并作為一個(gè)整體元素顯示。與繼電器梯形邏輯相比，在功能塊中設(shè)計(jì)的閉鎖指令、觸發(fā)器和互鎖等運(yùn)行過(guò)程所需的基本功能很難進(jìn)行故障排除。

FOXBORO FBM215 過(guò)去的自動(dòng)化實(shí)踐是使用可編程邏輯控制器 (PLC) 通過(guò)硬接線或網(wǎng)絡(luò)連接的傳感器和執(zhí)行器實(shí)時(shí)控制構(gòu)成制造現(xiàn)場(chǎng)的系統(tǒng)和機(jī)器。提高生產(chǎn)率是制造現(xiàn)場(chǎng)的一項(xiàng)持續(xù)任務(wù)，定期對(duì) PLC 程序進(jìn)行更改以改善設(shè)備操作和性能。此外，使用數(shù)字化進(jìn)一步優(yōu)化站點(diǎn)的速度正在加快，PLC 以信息的形式收集實(shí)時(shí)控制中使用的實(shí)際數(shù)據(jù)，然后可以將這些數(shù)據(jù)與來(lái)自信息系統(tǒng)的其他信息一起進(jìn)行分析。然而，在與現(xiàn)有的持續(xù)改進(jìn)活動(dòng)并行開(kāi)展新的數(shù)字化計(jì)劃時(shí)會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，包括與現(xiàn)有 PLC 程序變更、與信息系統(tǒng)的連接以及所用數(shù)據(jù)的可見(jiàn)性相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)。安裝新設(shè)備時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)與現(xiàn)有做法相同的問(wèn)題。與更改現(xiàn)有 PLC 程序相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)是，由于在現(xiàn)有 PLC 和信息系統(tǒng)中添加用于數(shù)據(jù)交換的程序會(huì)減慢控制的實(shí)時(shí)執(zhí)行，因此設(shè)備將停止運(yùn)行。由于控制（傳統(tǒng) PLC 的功能）在 HX 系列上的執(zhí)行速度更快，因此避免了因添加與信息系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)的程序而帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，通過(guò)將PLC功能實(shí)現(xiàn)為軟件，利用信息和通信技術(shù)，靈活地進(jìn)行程序更改，解決了與信息系統(tǒng)的連接和所用數(shù)據(jù)的可見(jiàn)性等其他問(wèn)題，從而提供了新的物聯(lián)網(wǎng)的特征- 可以與信息系統(tǒng)互操作的就緒控制器。HX 系列物聯(lián)網(wǎng)就緒控制器還包括一個(gè)用于站點(diǎn)控制器的 OT 集線器適配器，該適配器連接到信息系統(tǒng)的 Hitachi Data Hub 軟件。這提供了信息系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)安裝的 HX 系列控制器之間的雙向通信。這反過(guò)來(lái)又提供了對(duì)制造現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)，并通過(guò)信息系統(tǒng)的反饋實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化。日立推出的另一款產(chǎn)品是 HF-W/IoT 系列，它提供了一種進(jìn)一步優(yōu)化生產(chǎn)設(shè)施的方法。這是一款物聯(lián)網(wǎng)就緒控制器，集成了在 HF-W 系列工業(yè)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的軟件 PLC，Hitachi 已經(jīng)提供了 20 年的產(chǎn)品。HF-W/IoT 系列可同時(shí)運(yùn)行 Windows *1應(yīng)用程序和 PLC 功能，可用于實(shí)現(xiàn)制造數(shù)字化，包括現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)收集、通過(guò)與信息系統(tǒng)的連接使用數(shù)據(jù)以及制造現(xiàn)場(chǎng)的優(yōu)化處理站點(diǎn)數(shù)據(jù)并將其用于反饋。

FOXBORO控制器模塊與集成周期交織在一起的是異花授粉的平行趨勢(shì)：來(lái)自工業(yè)控制市場(chǎng)之外的技術(shù)創(chuàng)新正在進(jìn)入控制器。繼續(xù)總線 I/O 的歷史，我們可以看到這種趨勢(shì)如何導(dǎo)致新控制器選項(xiàng)的開(kāi)發(fā)。串行總線 I/O 導(dǎo)致并行 I/O 總線和其他解決方案，使小型和微型計(jì)算機(jī)與 I/O 交互。然而，這也激發(fā)了立 I/O 通信處理器的想法，它將 I/O 與計(jì)算機(jī)分離，允許任何具有通信端口的東西與其交互。隨著 I/O 模塊和 I/O 處理器的改進(jìn)，這些早期的混合控制器能夠提供模擬信號(hào)處理選項(xiàng)，這在當(dāng)時(shí)僅存在于分布式控制系統(tǒng) (DCS) 中。由于梯形圖邏輯——被 PLC 用作編程語(yǔ)言——并不是為處理模擬數(shù)據(jù)格式而設(shè)計(jì)的，這導(dǎo)致了混合控制器的新編程語(yǔ)言。然后低成本的 IBM-PC 替代品開(kāi)始涌入市場(chǎng)。由于當(dāng)時(shí) PC 仍然是混合動(dòng)力系統(tǒng)的主要控制選項(xiàng)，這引起了人們對(duì)可靠性的擔(dān)憂。供應(yīng)商開(kāi)發(fā)工業(yè)強(qiáng)化替代方案是有意義的，它將早期混合解決方案的 I/O、網(wǎng)絡(luò)和編程組件具體化為一個(gè)系統(tǒng)，后來(lái)被稱為 PAC。由于 PAC 使用與 PC 相同的處理器，因此它們能夠提供一個(gè)功能集，填補(bǔ)了低成本、基于 PLC 的離散控制和高成本、基于 DCS 的過(guò)程自動(dòng)化之間的空白。值得注意的是，高科技業(yè)務(wù)和消費(fèi) PC 市場(chǎng)的創(chuàng)新如何為工業(yè)控制的發(fā)展帶來(lái)機(jī)遇。隨著運(yùn)營(yíng)技術(shù) (OT) 領(lǐng)域越來(lái)越多地與信息技術(shù)領(lǐng)域融合，這種趨勢(shì)正在加速。例如，它出現(xiàn)在近年來(lái)進(jìn)入市場(chǎng)的移動(dòng)解決方案浪潮中。它還體現(xiàn)在對(duì)大數(shù)據(jù)、云分析和機(jī)器學(xué)習(xí) (ML) 支持的推動(dòng)中，這些技術(shù)起源于工業(yè)自動(dòng)化之外。

P0904AK系列工業(yè)控制器包括 HX Hybrid，這是一種可以處理控制和數(shù)據(jù)處理的混合模型。該模型因其在不影響實(shí)時(shí)控制性能的情況下與信息系統(tǒng)互連的能力而受到高度評(píng)價(jià)。 HX Hybrid 的 PLC 功能支持國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（包括 IEC61131-3 和 PLCopen *2 ）中的編程方法，因此可以在保持實(shí)時(shí)性能的同時(shí)實(shí)現(xiàn)多種形式的控制。由于執(zhí)行速度比以前的型號(hào)快 10 倍以上，因此可以使用其他更合適的語(yǔ)言對(duì)難以使用梯形邏輯進(jìn)行編碼的高速處理進(jìn)行編程。這使得將任務(wù)委派給 HX Hybrid 成為可能，而這些任務(wù)過(guò)去是在 PC 或其他計(jì)算機(jī)上執(zhí)行的。容器技術(shù)用于保持控制和數(shù)據(jù)處理分離，實(shí)時(shí)執(zhí)行控制，不受數(shù)據(jù)處理的影響?？梢允褂眠m合與信息系統(tǒng)互聯(lián)的編程語(yǔ)言（如C/C++），可以在不干擾實(shí)時(shí)控制的情況下實(shí)現(xiàn)控制功能和信息功能之間的數(shù)據(jù)共享。這消除了對(duì)過(guò)去系統(tǒng)中所需的 PC 或其他計(jì)算機(jī)的需要。通過(guò)使用 Windows 的實(shí)時(shí)擴(kuò)展來(lái)運(yùn)行軟件 PLC，HF-W/IoT 系列可以在 Windows 上同時(shí)執(zhí)行設(shè)施設(shè)備的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理功能，例如人機(jī)界面 (HMI) 或數(shù)據(jù)記錄。控制的實(shí)時(shí)性也通過(guò)使用多核中央處理器（CPU）來(lái)保持，Windows和軟件PC被分配到不同的CPU內(nèi)核，以防止數(shù)據(jù)處理影響控制。共享內(nèi)存用于在控制和數(shù)據(jù)處理功能之間交換數(shù)據(jù)，并用作緩沖區(qū)以防止在傳輸定期更新的控制數(shù)據(jù)時(shí)丟失任何數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)同步也由一種以塊為單位處理數(shù)據(jù)的機(jī)制來(lái)維護(hù)。數(shù)據(jù)定義存儲(chǔ)在文件中以便于更新。

所屬分類：工控機(jī)/邏輯控制模塊

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